专利名称：数控外科装订器械的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗器械，特别地，涉及一种可精确控制缝合过程的数控外科装订器械。
背景技术：
传统的外科装订器械，以人力作为控制器械的动力源，对医生的操作有较高的要求，有人提出采用气动或电动驱动装置来解决上述问题，但采用这种驱动装置的装订器械使医生无法凭手感感知缝合过程，增加了缝合过程的不确定性，这是外科医生不能接受的， 同时由于不能根据手术种类和手术部位的不同来调整器械，而导致器械的兼容性差，在临床上需要配备多种规格的部件(例如钉匣)，从而造成材料和人力的极大浪费。
实用新型内容为了克服现有技术的不足之处，本实用新型提供一种采用更安全、更精确且节约资源的数控外科装订器械。本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的一种数控外科装订器械，包括夹持组件、外壳和设在外壳内的本体组件，所述本体组件连接有电源，所述本体组件内设有电驱动装置，所述夹持组件包括钉匣和钉砧，所述钉匣容纳有缝钉和推钉器，所述钉砧具有缝钉成型表面；其特征在于所述装订器械还包括数控装置，所述数控装置包括与所述电源连接的线路板以及与所述线路板连接的调控板、显示屏和传感装置，所述线路板上设有至少一个存储芯片和一个控制芯片，所述显示屏能够显示操作参数的数值；所述电驱动装置能够接收该数控装置发出的信号并在所述止回转装置的限制下驱动钉匣朝向钉砧移动至设定的闭合间隙，且在促动缝钉击发后使缝钉达到设定的成型高度。本实用新型进一步的技术方案是，所述传感装置包括位置传感器和信号传感器， 所述位置传感器为磁性传感器或光电传感器，所述信号传感器能够获取所述位置传感器的位置变化信号并能够将该位置变化信号传递给所述控制芯片，所述控制芯片能够接受所述调控板发出的动作指令以驱动电驱动装置；所述电驱动装置包括电机、齿轮装置和驱动螺杆，所述齿轮装置包括至少一个主齿轮和至少一个次齿轮，所述次齿轮通过内螺纹与所述驱动螺杆耦合，所述电机与所述电路板连接并能够驱动所述齿轮装置转动以使所述驱动螺杆转动，从而促动所述推钉器以击发缝钉。本实用新型更进一步的技术方案是，所述次齿轮侧面上设有楔形底面槽，所述止回转件的一端抵压在所述楔形底面槽中。本实用新型更进一步的技术方案是，所述电驱动装置设有止回转装置，所述止回转装置包括止回转件、弹簧和挡块，并且所述止回转件的一端抵压在所述楔形底面槽中。本实用新型更进一步的技术方案是，所述次齿轮包括第一次齿轮和第二次齿轮， 当驱动所述电机使所述主齿轮转动时，所述主齿轮和所述第一次齿轮相接触，所述第一次齿轮和所述第二次齿轮相接触，从而所述主齿轮使所述第一次齿轮转动，所述第一次齿轮使所述第二次齿轮转动，所述第二次齿轮转动使所述驱动螺杆向前移动以促动钉匣内缝钉击发。本实用新型更进一步的技术方案是，当促动缝钉离开所述钉匣，所述电机能够驱动所述第一驱动齿轮自动地反向转动，从而使所述驱动螺杆向后移动。本实用新型更进一步的技术方案是，所述数控外科装订器械上设有蜂鸣器和指示灯。本实用新型更进一步的技术方案是，所述夹持组件为圆管型、线型和弧形中的任
意一种。本实用新型更进一步的技术方案是，所述夹持组件与本体组件活动连接以使所述夹持组件能够转动。本实用新型更进一步的技术方案是，所述夹持组件与本体组件铰接或采用柔性体连接。本实用新型提供的数控外科装订器械采用电机传动，并采用了数控装置使电机、 驱动螺杆、位置传感器和控制芯片形成闭环控制回路，从而对传动步骤和操作动作进行精确、安全地控制，并能够将操作参数清楚地显示出来，便于医生了解手术的整个过程，使人机对话成为可能。本实用新型的数控外科装订器械可以为医生提供多种选择，并且器械本体组件可通用，这意味着在一台手术中可重复使用。本实用新型的数控外科装订器械是一种更安全、更精确、兼容性更强、可自动调节的、省力的、节约资源的、环保的且易于临床管理的一种器械，完全可以代替传统的外科装订器械，具有广泛的应用前景，可用于腔镜下和开放式手术中的组织缝合。另外，本实用新型的夹持组件可以在较大范围内转动，医生可根据手术切口的位置和形状调整夹持组件的放置位置，操作更加方便。
[0016]图1是本实用新型的娄9§外科装订器械的本体组件的内部结构示意图；[0017]图2是本实用新型的娄9§外科装订器械的外壳的示意图；[0018]图3是本实用新型的齿轮装置中次齿轮上楔形底面槽的结构示意图；[0019]图4是本实用新型的齿轮装置中次齿轮上楔形底面槽沿A-A弧线的剖面图[0020]图5是本实用新型的娄装置的控制原理图；[0021]图6表示腔镜下外科装订器械的夹持组件的外形图；[0022]图7表示圆管型外科装订器械的夹持组件的外形图；以及[0023]图8表示线型外科装订器械的夹持组件的外形图。[0024]附图标记说明[0025]1外壳12主齿轮[0026]2电源13第一次齿轮[0027]3钉匣14第二次齿轮[0028]4钉砧 2015位置传感器[0029]5线路板16信号传感器[0030]6调控板17楔形底面槽[0031]7显示屏18止回转件[0032]7-1显示屏固定座19弹簧[0033]8 手柄9 电机10驱动螺杆11 挡板具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。为方便说明，以下将靠近操作者的一端称为近端，将远离操作者的一端称为远端。本实用新型提供的数控外科装订器械包括夹持组件、外壳1和设置外壳1内本体组件。所述本体组件连接有电源2，所述本体组件内设有电驱动装置，所述夹持组件包括钉匣3和钉砧4，所述钉匣3容纳有缝钉和推钉，所述钉砧4具有缝钉成型表面；其中，该数控外科装订器械还包括数控装置；所述数控装置包括与所述电源2连接的线路板5以及与所述线路板5连接的调控板6、显示屏7和传感装置，所述线路板5上设有至少一个存储芯片和一个控制芯片，所述显示屏7能够显示操作参数的数值和时钟信息。通过上述数控装置，外科医生可以清楚地了解整个手术过程并有效地控制整个手术过程。此外，该数控外科装订器械还包括与所述电驱动装置相接触的止回转装置。所述电驱动装置能够接收所述数控装置发出的信号并在所述止回转装置的限制下驱动钉匣3 朝向钉砧4移动至设定的闭合间隙，且在促动缝钉击发后使缝钉达到设定的成型高度。下面通过一种优选实施方式详细说明。在图1所示的实施方式中，所述外壳1近端设有手柄8，所述电源2安装在所述手柄8内。所述电源2通过导线与所述线路板5连接。虽然电源2如图所示位于手柄中，但是其他位置也可以考虑，并且所述电源2也可以是外接电源。所述电驱动装置包括电机9、齿轮装置和驱动螺杆10。所述电机9可以是步进式电机，也可以是直流电机。所述齿轮装置包括至少一个主齿轮和至少一个次齿轮。所述驱动螺杆10是一个两端光滑、中部设有很多螺旋槽的螺纹杆，在压缩组织的时候，该螺纹杆用于旋转和连接其他轴向部件以驱动外科装订器械末端的夹持组件。如图1所示，虽然所述电机9位于本体组件中，但是其他位置也可以考虑。所述电机9和所述线路板5相连。所述齿轮装置包括一个主齿轮12、第一次齿轮13和第二次齿轮 14，所述主齿轮12和所述第一次齿轮13相接触，所述第一次齿轮13和所述第二次齿轮14 相接触，所述第二次齿轮14通过内螺纹与驱动螺杆10耦合，当驱动所述电机9使所述主齿轮12转动时，从而所述主齿轮12使所述第一次齿轮13转动，所述第一次齿轮13使所述第二次齿轮14转动，所述第二次齿轮14转动使所述驱动螺杆10向前移动，进而促动钉匣3 中的推钉器，从而使缝钉击发。优选地，为了支撑和平衡该驱动螺杆10，在所述驱动螺杆10的两端分别设有固定座10-1，所述固定座10-1中心设有中心孔，并使所述驱动螺杆10穿过该中心孔。所述中心孔的内表面非常光滑，以便最大程度地降低所述驱动螺杆10在该中心孔中移动时受到的阻力。另外，在本实用新型中，所述次齿轮均为减速齿轮，以便精确控制驱动螺杆的运动。在另外的实施方式中，所述齿轮装置可以包括更多的次齿轮，以便更精确的控制驱动螺
25 20挡块 21蜂鸣器 22指示灯杆的运动。各种可能的齿轮装置都是可以的，本实用新型不限于附图所示的齿轮装置。在本实用新型的数控装置中，所述显示屏7能够显示手术过程中的各种信息，例如设定的操作参数(包括缝合线的长度、闭合间隙、成型钉高、切割线的长度等)的数值、执行动作，从而使医生能够清楚了解整个手术过程，并能够根据显示屏7所显示的信息进行下一步执行动作；。为了很好地固定所述显示屏7，在本体组件内设有显示屏固定座7-1。所述调控板6上布置有多个操作按钮，这些操作按钮包括电源开关按钮6-1、设定按钮6-2、执行按钮6-3和复位按钮6-4。按下电源开关按钮6-1可以使所述线路板5通电，从而可以启用所述数控装置。所述设定按钮6-2可用于医生选择手术内容，例如缝合线的长度、闭合间隙、成型钉高、切割线的长度等。所述执行按钮6-3用于医生操作执行动作， 例如闭合、击发、切割等，此时医生可以结合显示屏7所显示的参数来确定是否执行上述动作。所述复位按钮6-4可以使所述电驱动装置反向运动，从而打开闭合后的夹持组件以退出器械。需要说明的是，本实用新型的数控外科装订器械设有与所述电驱动装置接触的止回转装置，以防止所述电机9在运转过程中出现倒转现象，起到保险作用。在下文中会详细描述该止回转装置。所述线路板5包括至少一个存储芯片和一个控制芯片以及若干电阻、电容和电位器等。所述存储芯片用于存储手术设定程序和记录手术过程中的操作参数以及时钟信号，所述时钟信号包括该器械的使用时间、使用次数等，便于医院对该器械进行临床管理。 所述控制芯片能够接受所述调控板6发出的动作指令，并将指令传递给相关部件。所述传感装置包括位置传感器15和信号传感器16，优选地，所述位置传感器15可以为磁性传感器或光电传感器。更优选地，所述位置传感器15的上部固定在器械上，并且所述位置传感器15紧贴着所述第二次齿轮14套装在所述驱动螺杆10的远端。所述信号传感器16能够获取所述位置传感器15在所述驱动螺杆10上的位置变化信号并能够将该位置变化信号传递给所述控制芯片，以便所述控制芯片能够结合设定的参数来确定所述电机9的下一步动作，并将该动作信号显示在所述显示屏7上，以便操作者通过所述调控板6 选择所要执行的动作并通过所述操作芯片向所述电机9发出操作指令。本实用新型提供的数控外科装订器械的最大特点是，采用数控装置来控制手术过程，并且如图2所述，所述电机9、驱动螺杆10、位置传感器15和控制芯片组成了一个闭环控制回路，这种闭环控制回路通过电机9精确地控制驱动螺杆10前进或后退，并通过显示屏将手术过程中的操作参数实时显示出来，例如当达到设定的闭合间隙时，钉匣3不再向前移动，此时医生可以根据显示屏所显示的信息执行击发动作，控制芯片接收到执行信号并将该执行信号传递给所述电机9，从而通过所述电机9、所述驱动螺杆10和钉匣3内的推钉器的联动使击发后的缝钉抵在钉砧4的缝钉成型表面上达到设定的成型高度，然后再根据显示屏所显示的信息进行下一步动作。本实用新型的数控外科装订器械使医生能够及时地了解手术进程以便选择执行动作，能够真正地实现人机对话。此外，由于医生不需要凭手感执行动作，因而没有不确定或不适当的外力作用该器械上，使用该器械能够精确地、安全地控制手术步骤。通常，外科装订器械的夹持装置闭合时，由于位于夹持装置中的压缩组织具有弹性，所述驱动螺杆10在前进过程中会受到阻力，由此会使驱动螺杆10发生微小的后移，从而使整个齿轮装置发生反向转动，若不加控制，后果非常严重。为了解决上述问题，在本实用新型中的数控外科装订器械上设有止回转装置，并在某一齿轮的侧面上设有至少一个圆弧状的楔形底面槽17。具体地，所述止回转装置包括止回转件18、弹簧19和挡块20，所述止回转件18的一端突出在器械外部，另一端的两侧面分别设有凸柱，其中一个凸柱嵌在所述楔形底面槽 17中，所述弹簧19安装在另一凸柱上并抵压在所述挡块20上。采用这种布置，即使齿轮装置发生反转，所述楔形底面槽17的端面受到嵌入所述楔形底面槽17中的凸柱的阻挡作用，使得所述齿轮装置不会继续发生反向转动，避免发生危险。显然，所述楔形底面槽17的个数越多，所述齿轮装置发生反向转动的弧度越小。优选地，所述楔形底面槽17的个数为 4个。当手术完毕后，需要将所述止回转件18扳倒，从而使止回转件18上的凸柱离开所述楔形底面槽17，从而当按下调控板上的复位按钮6-4时，所述电机9能够驱动所述主齿轮12自动地反向转动，从而使所述驱动螺杆10向后移动，这样可以打开器械远端的夹持组件，以便退出器械。为安全起见，在本体组件内设有挡板11，以防止所述驱动螺杆10后退时触碰相关部件。另外，本实用新型提供的数控外科装订器械上还设有一个蜂鸣器21和指示灯22。 当该器械已完成了所执行的某一动作时，所述蜂鸣器21会发出声音，从而给医生一个听觉上的提示；当该器械已完成了所执行的某一动作时，所述指示灯22会闪烁，从而给医生一个视觉上的提示。本实用新型提供的数控装置可用于现有技术的任何外科装订器械，例如图6所示的腔镜下外科装订器械或图7-8所示的开腔手术中的各种外科装订器械，包括夹持组件为圆管型、线型或弧型的外科装订器械，以及/或者任何现有技术公知的其他外科装订器械。 优选地，所述夹持组件与本体组件活动连接，例如采用铰接方式或中间采用柔性体连接，从而可以使所述夹持组件能够在在360范围内自由转动，医生可根据手术切口的位置和形状调整夹持组件的放置位置，从而使操作更加方便。以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。例如，可以在某一齿轮的侧面上设置凸柱，而将所述将楔形底面槽17设在另外的部件上，借助该凸柱与楔形底面槽17的配合以实现止回转功能。
权利要求1.一种数控外科装订器械，包括夹持组件、外壳和设在外壳内的本体组件，所述本体组件连接有电源，所述本体组件内设有电驱动装置，所述夹持组件包括钉匣和钉砧，所述钉匣容纳有缝钉和推钉器，所述钉砧具有缝钉成型表面；其特征在于所述装订器械还包括数控装置，所述数控装置包括与所述电源连接的线路板以及与所述线路板连接的调控板、显示屏和传感装置，所述线路板上设有至少一个存储芯片和一个控制芯片，所述显示屏能够显示操作参数的数值；所述电驱动装置能够接收该数控装置发出的信号并驱动钉匣朝向钉砧移动至设定的闭合间隙，且在促动缝钉击发后使缝钉达到设定的成型高度。
2.根据权利要求1所述的一种数控外科装订器械，其中所述传感装置包括位置传感器和信号传感器，所述位置传感器为磁性传感器或光电传感器，所述信号传感器能够获取所述位置传感器的位置变化信号并能够将该位置变化信号传递给所述控制芯片，所述控制芯片能够接受所述调控板发出的动作指令以驱动电驱动装置；所述电驱动装置包括电机、齿轮装置和驱动螺杆，所述齿轮装置包括至少一个主齿轮和至少一个次齿轮，所述次齿轮通过内螺纹与所述驱动螺杆耦合，所述电机与所述电路板连接并能够驱动所述齿轮装置转动以使所述驱动螺杆转动，从而促动所述推钉器以击发缝钉。
3.根据权利要求2所述的一种数控外科装订器械，所述次齿轮侧面上设有楔形底面槽。
4.根据权利要求3所述的一种数控外科装订器械，其中，所述电驱动装置设有止回转装置，所述止回转装置包括止回转件、弹簧和挡块，并且所述止回转件的一端抵压在所述楔形底面槽中。
5.根据权利要求2所述的一种数控外科装订器械，其中，所述次齿轮包括第一次齿轮和第二次齿轮，当驱动所述电机使所述主齿轮转动时，所述主齿轮和所述第一次齿轮相接触，所述第一次齿轮和所述第二次齿轮相接触，从而所述主齿轮使所述第一次齿轮转动，所述第一次齿轮使所述第二次齿轮转动，所述第二次齿轮转动使所述驱动螺杆向前移动以促动钉匣内缝钉击发。
6.根据权利要求5所述的一种数控外科装订器械，其中，当促动缝钉离开所述钉匣，所述电机能够驱动所述主齿轮自动地反向转动，从而使所述驱动螺杆向后移动。
7.根据权利要求1所述的一种数控外科装订器械，其中，所述外科数控装订器械上设有蜂鸣器和指示灯。
8.根据权利要求1所述的一种数控外科装订器械，其中，所述夹持组件为圆管型、线型和弧形中的任意一种。
9.根据权利要求8所述的一种数控外科装订器械，其中，所述夹持组件与本体组件活动连接以使所述夹持组件能够在360度范围内转动。
10.根据权利要求9所述的一种数控外科装订器械，其中，所述夹持组件与本体组件铰接或采用柔性体连接。
专利摘要本实用新型涉及一种数控外科装订器械包括夹持组件、外壳和设在外壳内的本体组件，所述本体组件内设有电驱动装置，其特征在于所述装订器械还包括数控装置，所述数控装置包括调控板、显示屏和传感装置，所述线路板上设有至少一个存储芯片和一个控制芯片，所述显示屏能够显示操作参数的数值和时钟信息；所述电驱动装置能够接收该数控装置发出的信号并驱动钉匣朝向钉砧移动至设定的闭合间隙，且在促动缝钉击发后使缝钉达到设定的成型高度。本实用新型提供的数控外科装订器械能够对传动步骤和操作动作进行精确、安全地控制，并能够将操作参数清楚地显示出来，便于医生了解手术的整个过程，使人机对话成为可能。
文档编号A61B17/068GK202184762SQ201120120980
公开日2012年4月11日 申请日期2011年4月22日 优先权日2010年12月29日
发明者庞建, 曲直 申请人:北京中法派尔特医疗设备有限公司